锡林郭勒盟两次严重污染天气过程对比分析

杜爱萍

(锡林郭勒盟气象局，内蒙古 锡林浩特 026000)

1 污染物颗粒及地面气象要素实况

2015年3月14日和28日，锡林郭勒盟出现两次严重污染天气，首要污染物均为PM10，AQI指数值分别为414和313，污染物最大浓度分别达到1 381μg/m3和1 947μg/m3，两次过程伴随扬沙、浮尘和霾。

2015年3月14日08时至15日08时污染物颗粒PM10浓度：14日08时开始缓慢增加，15时-18时浓度迅速加大，最大浓度出现在18时，较高浓度维持8h左右，15日01时之后迅速减弱。相应地面要素变化：能见度在14日08时开始缓慢下降，最低能见度出现在16时，为3.5 km。其中14日14时至15日01时连续11h能见度不足10km。

2015年3月27日14时至28日14时污染物颗粒PM10浓度：27日14时开始缓慢增加，21时-24时浓度迅速加大，最大浓度出现在24时，500μg/m3以上的较高浓度维持了11h左右，28日08时出现弱降水，污染物迅速减弱消散。地面要素变化：27日17时开始，能见度缓慢下降，最低能见度出现在23时，为3.5km。27日17时至28日08时连续16h能见度不足10km，尤其是27日23时至28日05时，能见度不足5km。

两次污染过程，一次是出现在午后至傍晚，一次是出现在傍晚至前半夜。颗粒物浓度迅速加大及维持的时间段，能见度均降至最低值，颗粒物最高浓度与最低能见度成正比。污染过程前期西南风速均在10m/s左右，污染过程中减小到4 m/s～6m/s，湿度条件较差。

2 天气背景分析

2.1 污染前期天气形势

500hPa高空形势，两次过程在欧亚高纬地区50N°以北乌拉尔山至西西伯利亚有高空槽存在，中高纬为“一槽两脊”型，高空槽底部多短波槽脊活动。2015年3月14日在新疆以北及我国东北地区各受一高空脊控制，3月27日在巴尔喀什湖至新疆以及我国东北地区各受一高空脊控制，两次过程贝加尔湖均受高空槽影响，高空槽底部位于蒙古国一带，锡林郭勒盟处于高空槽底前部的西南气流中，850hPa的温度脊强盛，锡林郭勒盟受暖平流控制。

(a)

(b)

(c)

(d)

2015年3月14日08时，蒙古气旋发展强盛，位于蒙古国中部，中心值1 012.5hPa。锡林郭勒盟位于蒙古气旋底前部，气旋发展使气压梯度和变压梯度增大，地面风速增强。3月27日08时，蒙古至我国东北地区低压带控制，锡林郭勒盟位于低压带底部。

2.2 污染过程中天气形势演变

500hPa形势：两次过程欧亚中高纬均为“一槽两脊”，贝加尔湖高空槽加深东移，锡林郭勒盟处于高空槽内西南气流中。2015年3月14日高空风速在10m/s左右，影响锡林郭勒盟的蒙古气旋东移北上，锡林郭勒盟处于气旋后部；3月27日高空西南风速达22m/s，低压带后部发展加强为蒙古气旋且东移，锡林郭勒盟处于气旋底后部。两次过程锡林郭勒盟850hPa均受低值系统控制，槽前暖平流，槽后冷平流强盛，随着冷平流的入侵，高空槽移出锡林郭勒盟，污染天气结束。

(a)

(b)

(c)

(d)

3 湿度条件和层结特征

3.1 水汽条件

两次污染过程以锡林浩特(116.120E、43.950N)为例，制作相对湿度时间垂直剖面：2015年3月14日08时-20时，850hPa相对湿度只有25%，比湿0.8g/kg～1.0g/kg，15日08时，冷空气入侵，相对湿度和比湿分增加到75%和1.8g/kg。27日08时-20时，850hPa相对湿度只有20%，比湿1.8g/kg，28日08时，相对湿度和比湿分增加到85%和4.0g/kg。污染过程中湿度较差，随着湿度的加大，污染天气趋于结束。28日还伴有有弱的降水。

3.2 层结条件

锡林浩特(54102)探空图：2015年3月14日08时从低层到高层为一致的偏南风，暖平流强盛；14日20时700hPa以下转为偏西风速14 m/s ～18m/s，700hPa以上为西南风，风随高度逆转，开始有冷空气侵入，随后污染天气逐渐减弱消散。2015年3月27日08时850hPa是西南风，700hPa以上为偏西风，风随高度顺转，暖平流强盛；2015年3月27日20时700hPa以下偏西风16m/s，以上是西南风18m/s ～20m/s，风随高度逆转，开始有弱的冷空气侵入。层结条件看出，在污染过程中是西南气流影响，暖平流强盛，随着冷空气的侵入，风向转为北风，污染天气结束。

4 结束语

①造成两次严重污染天气过程的高空形势场较为相似，在欧亚高纬地区50N°以北乌拉尔山至西西伯利亚有高空槽存在，高空槽底部多短波槽脊活动，前期形势可以看出高空中低层为升温态势，锡林郭勒盟处于高空槽底前部的西南气流中。 ②地面影响系统均为蒙古气旋，地面风速达10m/s。 ③污染物浓度增大基本在午后至夜间，风速和能见度呈负相关，浓度达到最高值时，能见度最低。 ④污染过程中锡林郭勒盟整层湿度条件差，以暖平流为主，随着湿度的增加，冷空气的侵入，污染天气趋于结束。